Mg-Li-Al-Zn-Si合金热变形行为及挤压工艺研究

发布时间：2024-01-24 14:56

　　镁锂合金不仅具有其他镁合金比重低、比强度高、易回收等优良性能,而且密度更低,且塑性成形能力好,因此在航空航天、兵器工业以及3C产业中有巨大发展潜力。本文以Mg-10.13Li-2.83Zn-2.78Al-0.13Si铸态合金为研究对象,通过等温单道次热压缩实验,研究了实验合金的流变行为,并建立了热变形本构方程;根据DMM模型构建了实验合金的热加工图,分析了安全区和失稳区的微观组织演化规律;基于加工图设计了型材挤压实验的工艺参数,分析了挤压工艺对实验合金成形性、显微组织和力学性能的影响。主要结论如下:铸态实验合金由α-Mg相,β-Li相,LiAl相、Li2MgAl相和Mg2Si相组成,Zn元素主要以固溶态的形式存在于合金中,α相呈棱角分明的块状或长条状,均匀分布于β相基体中。经300℃/18h处理后,α相趋于圆润且析出相较少,均匀化效果较好。实验合金的流变应力曲线均具有动态软化的典型特征。流变应力在应变很小时便达到峰值,然后开始下降,接着达到稳态流变。除应变速率为1Os-1时,其他变形条件下,流变应力曲线在ε=0.6时开始出现上升,主要原因是α相的协调变形更加困难以及摩擦力的增大。双曲正...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁锂合金概述
        1.2.1 镁锂合金的发展历程
        1.2.2 镁锂合金的应用
        1.2.3 镁锂合金中的主要合金元素
    1.3 镁锂合金的变形特征
        1.3.1 动态再结晶
        1.3.2 镁锂合金流变特性的影响因素
        1.3.3 镁锂合金热变形研究进展
        1.3.4 镁锂合金挤压研究进展
        1.3.5 分流模挤压研究进展
    1.4 研究目的和意义、内容及技术路线
        1.4.1 研究目的和意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
2 实验材料及实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 均匀化处理
    2.3 热压缩实验
    2.4 型材挤压实验
    2.5 显微组织和物相分析
        2.5.1 光学显微组织观察(OM)
        2.5.2 扫描电镜组织观察(SEM)及能谱分析(EDS)
        2.5.3 透射电镜组织观察(TEM)
        2.5.4 差示扫描量热分析(DSC)
        2.5.5 X射线衍射分析(XRD)
    2.6 性能检测分析
        2.6.1 力学性能测试
        2.6.2 硬度测试
3 铸态合金的显微组织和均匀化处理工艺
    3.1 铸态合金的组织分析
    3.2 铸态合金的相分析
    3.3 均匀化处理工艺
    3.4 本章小结
4 合金的热变形行为分析
    4.1 流变应力曲线分析
        4.1.1 真应力-真应变曲线
        4.1.2 变形条件对峰值应力的影响
    4.2 热变形本构方程的建立
        4.2.1 双曲正弦函数关系的确立
        4.2.2 应力指数和热变形激活能
    4.3 本章小结
5 合金的热加工图分析
    5.1 加工图理论基础
    5.2 热加工图的建立
    5.3 热加工图分析
        5.3.1 安全区微观组织分析
        5.3.2 失稳区微观组织分析
    5.4 本章小结
6 型材挤压工艺研究
    6.1 型材的成形分析
    6.2 型材的显微组织
        6.2.1 组织分析
        6.2.2 相分析
    6.3 型材的力学性能
        6.3.1 硬度分析
        6.3.2 拉伸性能分析
        6.3.3 断口分析
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3884012